Welkom

Master the Universe!De natuurkunde van extreme

werelden op school

Bèta onder de Dom11 juni 2010

Florine MeijerJunior College Utrecht

Programma vandaagOchtendMaster the Universe

Naar het museum

Lesmateriaal

Mogelijkheden en ideeën

MiddagKwantumstructuur van de materie

De module

Ervaringen en mogelijkheden

Beschikbaarheid

Verdiepingscollege E

xtreem koud

Door Rembert Duine (ITF)

Master the Universe!Leuk voor leerlingen?

Te gebruiken in de les?

Klas?

Aansluitende onderwerpen?

www.mastertheuniverse.nl

Master the Universe!mogelijkheden

Onderbouwquiz van tevorenopdrachten tijdens bezoek

Bovenbouw (in ontw.)opdrachten tijdens bezoekopdrachten na afloop

bij module Kwantumstructuurprofielwerkstukwedstrijd

Praktische overwegingen

www.mastertheuniverse.nl

Kwantumstructuur van de materie

Leerling aan het woord:

Het woord kwantummechanica had ik al vaak horen vallen, maar dan meestal als iets onbegrijpbaar moeilijks.

Ik heb na de module toch het idee dat ik een stukje van deze moeilijke materie goed onder de knie heb.

De module: structuur

Deel A Golven en DeeltjesKwantumtheorie van licht en elektronen

Deel B Elementaire deeltjesDe bouwstenen van de materie en hoe we ze kennen

Deel C KwantumchemieChemische eigenschappen verklaard met

kwantumtheorie

De module: ingrediënten

Reader tekst en opgaven

Werkbladen4 per deel

DocentenmateriaalToetsen, antwoorden op opgaven, ppt-presentaties,

docentenhandleiding

PracticummogelijkhedenBijv. grafietkristal (A), Hands-on CERN (B),

Fluoresceïne (C)

De module: inhoud

Deel A Golven en Deeltjes

golf-deeltjedualiteitwaarschijnlijkheid, E = h f; p = h /

Deeltje in doosje: energieniveaus, kleuren, stevigheid

(gebaseerd op PMN)

Beelden van atomenvoorbeeld van een opgave

OnderschriftenBeschrijvenFavoriet?Verbanden tussen

4,7 en 81 en 55 en ?

De module: inhoud

Deel B Elementaire deeltjes

Detectoren, versnellersWaarnemingen en voorspellingen

Heel veel deeltjes…

…steeds meer deeltjes…

“Ik vond de gehele module erg interessant.

Het leukste vond ik de vele verschillende elementaire deeltjes, met allemaal eigen eigenschappen.

De module: inhoud

Deel B Elementaire deeltjes

Detectoren, versnellersWaarnemingen en voorspellingen

Heel veel deeltjesOrdening, quarks

Krachten, reacties, behoudswetten, symmetrieën, Feynman-diagrammen

Standaardmodel

Hands-on CERN voorbeeld van een werkblad

“Het verwerken van de metingen van CERN heb ik als het meest interessante deel van de module ervaren, voornamelijk omdat ik daardoor een idee kreeg over wat het analyseren van metingen nu eigenlijk inhoudt.”

http://hands-on-cern.physto.se/

AnalyserenOnderling vergelijkenVergelijken theorie

De module: inhoud

Deel C Kwantumchemie

Orbitalen, kwantumgetallen n,l,mElektronenconfiguraties: periodiek systeem,

spectra

ValentiebindingstheoriePi-binding, sigma-binding, ruimtelijke vorm

van moleculenMoleculaire orbitaaltheorie

Leerling aan het woordWat heb je geleerd van de module?

“Hoe het periodieke systeem precies in elkaar zit. Nu heb ik een stuk meer duidelijkheid over hoe dit systeem is bedacht, geniaal gewoon.”

Het Orbitron voorbeeld van een opgave

Orbitalen 1. Vergelijk de orbitalen 4s

en 3d op de volgende site:winter.group.shef.ac.uk/orbitron/

en beschrijf wat je opvalt.

2. Wat betekent dit voor de vorm van atomen met wel of geen elektronen in de 3d-orbitalen?

Mogelijkheden

VWO klas 6

Bij NLT in Domein Bdeel A+B, A+C of B+C* (40 slu)deel A + B + C (60 slu)* als inhoud A bij natuurkunde behandeld

Binnen de lessen natuurkundedeel A in Nina Domein F deel B in Nina Domein E

Als (basis voor) profielwerkstukervaringen met 6 leerlingen

Mogelijkheden: differentiatie

Opdrachtennadruk op begrips- of rekenvragen

Keuzedeel scheikunde (C) of meer natuurkunde (B)

Vrije ruimte NLTbijv. voor bijspijkeren voorkennis natuurkunde

AfsluitingToets en/ofInleveren werkbladen en/ofPresentatie van keuzeonderwerp

Mogelijkheden: extra

Universiteitsmuseum Utrecht www.uu.nl/museum Master the Universetot mei 2011met lesbrief voor onderbouw, bovenbouw

Masterclass UU www.betasteunpunt-utrecht.nltheoretische natuurkunde28/29 oktober 2010inclusief museumbezoek

ExcursieCERN, GenèveNikhef, AmsterdamPMN-reizen (zie www.nnv.nl > Activiteiten)

Beschikbaarheid

Leerlingmateriaal www.betavak-nlt.nl www.uu.nl/jcu

Docentenmateriaalop aanvraag bij JCU@uu.nl

Nascholingwww.betasteunpunt-utrecht.nl

www.uu.nl/jcu

Leerlingmateriaal downloaden

Dank voor uw aandacht!

Vragen?

f.j.meijer@uu.nl